WO2014188598A1

WO2014188598A1 - 内燃機関の燃料噴射弁

Info

Publication number: WO2014188598A1
Application number: PCT/JP2013/064523
Authority: WO
Inventors: 素成鎗野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-11-27
Anticipated expiration: 2015-11-24

Abstract

本発明の目的は噴霧内の流量分布を変更可能な燃料噴射弁を提供することにある。本発明は内燃機関の燃料噴射弁（１０）に関する。本発明の燃料噴射弁はニードルリフト量が可変である。また、本発明の燃料噴射弁は矩形をその長手方向中央で屈曲して得られるスリット状の横断面を有する噴孔（１３）を備えている。

Description

内燃機関の燃料噴射弁

　本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。

　特許文献１に内燃機関の燃料噴射弁が記載されている。特許文献１に記載の燃料噴射弁は、スリット状の噴孔を備えている。

特開２００１－１５３００３号公報

　ところで、本願の発明者の研究によれば、スリット形状の噴孔を備えた内燃機関の燃料噴射弁において、所定の燃焼状態の確保のために、様々な状況を考慮して噴霧内の流量分布を変更することが好ましいことが判明した。

　上記課題に鑑み、本発明の目的は、噴霧内の流量分布を変更可能な燃料噴射弁を提供することにある。

　本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。そして、本発明の燃料噴射弁では、ニードルリフト量が可変である。さらに、本発明の燃料噴射弁は、矩形をその長手方向中央で屈曲して得られるスリット状の横断面を有する噴孔を備えている。これによれば、ニードルリフト量の変更によって噴霧内の流量分布が変わる。したがって、機関運転状態や燃焼状態に応じてニードルリフト量を変更することによって、より適した流量分布の噴霧を選択することができる。

　また、本発明の燃料噴射弁は、たとえば、吸気弁のリフト量が最大リフト量であるときに前記噴孔の中央軸線が吸気弁間の空間を通り且つ前記噴孔の端部軸線が吸気弁下方の空間を通るように筒内上部の吸気弁側方の機関本体の部分に取り付けられる。この場合、噴射方向がより吸気弁に近くても（すなわち、噴射角が小さくても）、吸気弁付着が抑制される。したがって、吸気弁付着を抑制しつつ、噴射角をより小さくすることができる。そして、特に、吸気弁から排気弁に向かう吸気の流れが筒内に形成される内燃機関では、その吸気の流れに燃料噴流が同調しやすく、微粒化が促進され、燃焼状態が良くなる。また、噴霧角度が大きな角度に設定されていたとしても、吸気弁付着が抑制される。したがって、吸気弁付着を抑制しつつ、噴霧角度をより大きな角度に設定することができる。

　また、本発明の燃料噴射弁において、前記噴孔の端部領域が当該噴孔の中央領域よりもニードルシート部に近いように前記噴孔が形成されていてもよい。これによれば、パーシャルリフト噴射からフルリフト噴射に燃料噴射が切り替えられると、全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合が大きくなり（したがって、相対的に、全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合が小さくなり）、一方、フルリフト噴射からパーシャルリフト噴射に燃料噴射が切り替えられると、全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合が大きくなる（したがって、相対的に、全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合が小さくなる）。つまり、ニードルリフト量の変更によって噴霧内の流量分布を変更することができる。したがって、要求される噴霧内の流量分布をニードルリフト量の変更によって達成することができる。

　また、本発明の燃料噴射弁において、前記噴孔の中央領域が当該噴孔の端部領域よりもニードルシート部に近いように前記噴孔が形成されていてもよい。これによれば、パーシャルリフト噴射からフルリフト噴射に燃料噴射が切り替えられると、全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合が大きくなり（したがって、相対的に、全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合が小さくなり）、一方、フルリフト噴射からパーシャルリフト噴射に切り替えられると、全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合が大きくなる（したがって、相対的に、全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合が小さくなる）。つまり、ニードルリフト量の変更によって噴霧内の流量分布を変更することができる。したがって、要求される噴霧内の流量分布をニードルリフト量の変更によって達成することができる。

　また、本願の別の発明は、ニードルリフト量が可変であり、矩形をその長手方向中央で屈曲して得られるスリット状の横断面を有する噴孔を備えた燃料噴射弁であって、前記噴孔の端部領域が当該噴孔の中央領域よりもニードルシート部に近いように前記噴孔が形成されている燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。本発明の燃料噴射制御装置は、フルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替える。

　噴孔の端部領域が当該噴孔の中央領域よりもニードルシート部に近いように噴孔が形成されている場合、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量がパーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。したがって、フルリフト噴射制御中の燃焼状態の悪化の原因として、ボア壁面付着が考えられる。ここで、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられると、噴霧端部の流量が少なくなる。したがって、これにより、ボア壁面付着が解消されるので、燃焼状態を改善することができる。

　また、この発明の燃料噴射制御装置は、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御をパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えるようにしてもよい。

　噴孔の端部領域が当該噴孔の中央領域よりもニードルシート部に近いように噴孔が形成されている場合、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量がフルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも少ない。したがって、パーシャルリフト噴射制御中の燃焼状態の悪化の原因として、噴霧端部の燃料の燃焼のしづらさ（すなわち、燃料の燃焼が進みづらいこと、つまり、燃焼速度が遅いこと）が考えられる。ここで、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えられると、噴霧端部の流量が多くなる。これにより、噴霧端部の燃料の燃焼が改善されるので、燃焼状態を改善することができる。

　また、本願のさらに別の発明は、ニードルリフト量が可変であり、矩形をその長手方向中央で屈曲して得られるスリット状の横断面を有する噴孔を備えた燃料噴射弁であって、前記噴孔の中央領域が当該噴孔の端部領域よりもニードルシート部に近いように前記噴孔が形成されている燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。本発明の燃料噴射制御装置は、低回転高負荷時のフルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、機関温度が所定温度よりも高ければ、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替える。

　噴孔の中央領域が当該噴孔の端部領域よりもニードルシート部に近いように噴孔が形成されている場合、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量がパーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも少ない。したがって、フルリフト噴射制御中の燃焼状態の悪化の原因として、噴霧端部の燃料の燃焼のしづらさが考えられる。ここで、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられると、噴霧端部の流量が多くなる。これにより、噴霧端部の燃料の燃焼が改善されるので、燃焼状態を改善することができる。

　なお、フルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に噴射制御を切り替える条件として、機関温度が所定温度よりも高いという条件が採用されている理由は、パーシャルリフト噴射制御への切替によって噴霧端部の燃料量が多くなり、ボア壁面付着による燃焼状態の悪化が懸念されるからである。すなわち、パーシャルリフト噴射制御に切り替えられ、ボア壁面付着が生じたとしても、機関温度が高ければ、ボアに付着した燃料は即座に蒸発するので、燃焼状態の悪化は生じづらい。

　噴孔の中央領域が当該噴孔の端部領域よりもニードルシート部に近いように噴孔が形成されている場合、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量がフルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。したがって、パーシャルリフト噴射制御中の燃焼状態の悪化の原因として、ボア壁面付着が考えられる。ここで、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射に切り替えられると、噴霧端部の流量が少なくなる。したがって、これにより、ボア壁面付着が解消されるので、燃焼状態を改善することができる。

図１は本発明の実施形態の燃料噴射弁を示している。図２（Ａ）はフルリフト噴射時のニードルリフト量の変化を示し、図２（Ｂ）はパーシャルリフト噴射時のニードルリフト量の変化を示している。図３は第１実施形態の燃料噴射弁の噴孔周辺を示している。図４（Ａ）はフルリフト噴射時の燃料噴霧の様子を示し、図４（Ｂ）はパーシャルリフト噴射時の燃料噴霧の様子を示している。図５（Ａ）はフルリフト噴射時の噴霧角度を説明するための図であり、図５（Ｂ）はパーシャルリフト噴射時の噴霧角度を説明するための図である。図６は内燃機関の本体への第１実施形態の燃料噴射弁の取付形態を示している。図７は吸気弁と噴孔中央軸線および噴孔端部軸線との関係を示している。図８は第１実施形態の燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の様子を示している。図９は第１実施形態の燃料噴射制御フローを示している。図１０は第２実施形態の燃料噴射弁の噴孔を示している。図１１（Ａ）はフルリフト噴射時の燃料噴霧の様子を示し、図１１（Ｂ）はパーシャルリフト噴射時の燃料噴霧の様子を示している。図１２は第２実施形態の燃料噴射制御フローを示している。

＜第１実施形態＞
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の燃料噴射弁の実施形態が図１に示されている。図１において、１０は燃料噴射弁（以下「噴射弁」）、１１はノズル、１２はニードル弁（弁体）、１３は燃料噴射孔（以下「噴孔」）、１４は燃料通路、１５はソレノイド、１６はスプリング、１７は燃料取込口、１８は噴射弁軸線をそれぞれ示している。噴射弁軸線１８は、噴射弁１０の長手方向に延びる軸線である。

　噴射弁１０は、いわゆる内開弁タイプの燃料噴射弁である。噴射弁１０は、フルリフト噴射とパーシャルリフト噴射とのいずれか一方の噴射形態を選択的に実行可能である。フルリフト噴射とは、図２（Ａ）に示されているように、ニードル弁１２を最大リフト量まで上昇させる燃料噴射（つまり、最大リフト噴射）であり、パーシャルリフト噴射とは、図２（Ｂ）に示されているように、ニードル弁１２を最大リフト量よりも小さいリフト量までしか上昇させない燃料噴射（つまり、部分リフト噴射）である。ニードルリフト量は、噴射弁１０への通電時間の制御によって制御可能である。なお、図２（Ａ）には、１回のフルリフト噴射のニードルリフト量が示されており、図２（Ｂ）には、３回のパーシャルリフト噴射のニードルリフト量が示されている。

＜第１実施形態の噴孔およびその周辺の構成＞
　第１実施形態の噴射弁１０の噴孔１３の詳細が図３に示されている。図３（Ａ）は、噴射弁１０の先端を噴射弁軸線１８に沿って噴射弁１０の外から見た場合の噴射弁１０の先端を示している。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の線Ｂ－Ｂの断面を示し、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の線Ｃ－Ｃの断面を示している。図３において、１１はノズル、１２はニードル弁、１３は噴孔、１８は噴射弁軸線、２０はサック、２１はニードルシート部（以下単に「シート部」）、２２はノズルシート壁面、２３はニードルシート壁面、２４は噴孔端面、２５は噴孔側面、２６は噴孔中央領域、２７は噴孔端部領域、２８は流入口、２９は流出口、３０は噴孔横幅、３１は噴孔縦幅、３２は屈曲角度、３３はサック中心、３４は噴孔中央軸線、３５は噴孔端部軸線である。

　サック中心３３は、サック２０を構成する空間の中心であって、噴射弁軸線１８上の点である。ノズルシート壁面２２は、噴射弁１０が全閉状態になったときにニードルシート壁面２３が着座する壁面である。

　噴孔中央軸線３４は、燃料流れ方向（すなわち、噴孔内で燃料が流れる方向）に噴孔１３の中央を貫く軸線である。噴孔端部軸線３５は、燃料流れ方向に噴孔１３の端部を貫く軸線である。噴孔横幅３０は、噴孔中央軸線３４から噴孔端面２４までの距離である。噴孔縦幅３１は、噴孔側面２５間の距離である。

＜噴孔の構成＞
　噴孔１３は、流入口２８と流出口２９とを有する。流入口２８はサック２０に対して開口しており、燃料は流入口２８から噴孔１３に流入する。流出口２９は噴射弁１０の外部に対して開口しており、燃料は流出口２９から噴射される。噴孔１３の内部領域は、噴孔中央領域２６と噴孔端部領域２７とに分けられる。噴孔中央領域２６は、噴孔中央軸線３４に沿って流入口２８から流出口２９まで延在する領域である。噴孔端部領域２７は、噴孔中央領域２６の両側において、各噴孔端部軸線３５に沿って流入口２８から流出口２９まで延在する領域である。

＜噴孔の形状＞
　図３（Ａ）に示されているように、噴孔１３をその横断面で見たとき、噴孔１３は、矩形をその長手方向中央で屈曲して得られるスリット状の横断面を有する。別の言い方をすると、噴孔１３をその横断面で見たとき、噴孔１３は、同じ形状の２つの平行四辺形がその短辺において互いに接続された形状であって、これら接続された短辺に関して２つの平行四辺形が線対称である形状を有する。ここで、噴孔の横断面とは、噴孔中央軸線３４に対して垂直な平面で噴孔を切った場合の断面である。噴孔中央軸線３４の一方の側の噴孔横幅３０は、噴孔中央軸線３４の他方の側の噴孔横幅３０に等しい。噴孔縦幅３１は一定であり、噴孔中央軸線３４の一方の側の噴孔の噴孔縦幅３１は、噴孔中央軸線３４の他方の側の噴孔縦幅３１に等しい。

　図３（Ｂ）に示されているように、噴孔１３を断面Ｂ－Ｂで見たとき、噴孔１３は、流入口２８から流出口２９に向かって広がる扇形（厳密には、その中央で屈曲した扇形）の形状を有する。なお、断面Ｂ－Ｂは、噴孔中央軸線３４と各噴孔端部軸線３５とを含む２つの平面で噴孔を切った場合の断面である。したがって、噴孔１３の流路面積は、流入口２８から流出口２９に向かって徐々に大きくなる。もちろん、流出口２９の流路面積は、流入口２８の流路面積よりも大きい。

　図３（Ｃ）に示されているように、噴孔１３をその縦断面で見たとき、噴孔１３は、矩形の形状を有する。ここで、噴孔の縦断面とは、噴孔中央軸線３４と噴射弁軸線１８とを含む平面で切った場合の断面、または、噴孔端部軸線３５と噴射弁軸線１８とを含む平面で切った場合の断面である。

＜噴孔の位置＞
　噴孔１３は、噴孔中央軸線３４がサック中心３３と交差するようにノズル１１の先端に形成されている。したがって、噴孔端部軸線３５はサック中心３３とは交差しない。また、噴孔１３は、噴孔中央領域２６よりも、噴孔端部領域２７のほうがシート部２１に近いように形成されている。すなわち、噴孔１３の端部領域２７とそれに最も近いシート部２１との間の距離が噴孔１３の中央領域２６とそれに最も近いシート部２１との間の距離よりも短いように、噴孔１３が形成されている。別の言い方をすると、噴孔１３の端部領域２７がシート部２１に近く且つ噴孔１３の中央領域２６がシート部２１から遠いように、噴孔１３が形成されている。

　なお、図３に示されている噴孔では、噴孔中央軸線３４が噴射弁軸線１８に一致しているが、噴孔中央軸線３４が噴射弁軸線１８に対して角度をもっていてもよい。

＜第１実施形態の噴霧内の流量分布＞
　第１実施形態の噴射弁１０から噴射される燃料噴霧（以下「噴霧」）が図４に示されている。図４は、噴射弁１０の先端を噴射弁軸線１８に沿って噴射弁１０の外から見た場合の噴霧を示している。図４（Ａ）はフルリフト噴射時の噴霧を示し、図４（Ｂ）はパーシャルリフト噴射時の噴霧を示している。図４において、４０は噴孔中央領域２６から流出口２９を介して噴射された噴霧（以下「噴霧中央部」）であり、４１は噴孔端部領域２７から流出口２９を介して噴射された噴霧（以下「噴霧端部」）である。

　第１実施形態の噴射弁１０では、噴孔中央領域２６よりも噴孔端部領域２７のほうがシート部２１に近い。このため、フルリフト噴射時の噴霧中央部４０の流量（図４（Ａ））は、パーシャルリフト噴射時の噴霧中央部４０の流量（図４（Ｂ）参照）よりも少ない。すなわち、フルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合は、パーシャルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合よりも小さい。また、フルリフト噴射時の噴霧端部４１の流量（図４（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部４１の流量（図４（Ｂ）参照）よりも多い。すなわち、フルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合は、パーシャルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合よりも大きい。

＜第１実施形態の噴霧角度および貫徹力＞
　フルリフト噴射時の噴霧角度４２（図５（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧角度４２（図５（Ｂ）参照）よりも大きい。フルリフト噴射時の貫徹力は、パーシャルリフト噴射時の貫徹力よりも大きい。なお、噴霧角度４２は噴霧の外縁４３間の角度であり、貫徹力は噴霧が筒内を進む力である。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点１＞
　上述したように、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。また、パーシャル噴射時の噴霧中央部の流量は、フルリフト噴射時の噴霧中央部の流量よりも多い。こうした流量の違いが生じるのは、第１実施形態の噴射弁の噴孔がその中央において屈曲しており且つ噴孔中央領域よりも噴孔端部領域のほうがシート部に近い構成になっているからである。したがって、第１実施形態の噴射弁によれば、機関運転状態や燃焼状態に応じて、噴射形態を選択することによって、より適した流量分布の噴霧を選択することができる。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点２＞
　また、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。このため、噴射形態としてフルリフト噴射が選択されたときには、噴孔の端部領域を流れる燃料流量が多い。また、デポジットの多くは、噴孔の端部領域に堆積する。したがって、噴孔に堆積しているデポジットを除去すべき要求、または、噴孔へのデポジットの堆積を抑制すべき要求があるときに、噴射形態としてフルリフト噴射を選択することによって、噴孔に堆積しているデポジットを除去するとともに、噴孔へのデポジットの堆積を抑制することができる。なお、デポジットとは、筒内の燃焼によって生成される物質であり、たとえば、燃料や潤滑油などの未燃物である。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点３＞
　一方、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも少ない。したがって、ボア壁面付着を抑制すべき要求があるときに、噴射形態としてパーシャルリフト噴射を選択することによって、ボア壁面付着を抑制することができる。

　なお、燃焼状態は、たとえば、トルク変動量、筒内圧の変動量、機関回転数の変動量、排気温度、排気性状（たとえば、未燃ＨＣ量など）によって把握可能である。具体的には、トルク変動量が所定量よりも大きいとき、あるいは、筒内圧の変動量が所定量よりも大きいとき、あるいは、機関回転数の変動量が所定量よりも大きいとき、あるいは、排気温度が所定温度よりも低いとき、あるいは、排気性状が所定性状よりも悪化しているとき（たとえば、未燃ＨＣ量が所定量よりも多いとき）に、燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化していると判断することができる。なお、こうした燃焼状態を代表するこうしたパラメータを検出する場合、その検出は、機関運転が定常運転状態にあるときに行われることが好ましい。また、トルク変動量とは、機関出力トルクの変動量であり、筒内圧の変動量とは、特定クランク角度における筒内の圧力（または、筒内の圧力の最大値）の変動量である。

　また、燃焼状態は、たとえば、失火によっても把握可能である。すなわち、内燃機関が筒内の失火を検出する手段（たとえば、失火センサ）を有している場合、失火が生じているとき、あるいは、所定時間内の失火の回数が所定回数よりも多いときに、燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化していると判断することができる。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点４＞
　また、上述したように、フルリフト噴射時の噴霧角度は、パーシャルリフト噴射時の噴霧角度よりも大きく、フルリフト噴射時の貫徹力は、パーシャルリフト噴射時の貫徹力よりも大きい。したがって、第１実施形態の噴射弁によれば、機関運転状態や燃焼状態に応じて、前記噴霧内の流量分布に加えて噴霧角度および／または貫徹力を考慮し、より適した特性を有する噴霧を選択することができる。

＜燃料噴射弁の取付＞
　ところで、図６に示されているように、第１実施形態では、噴射弁１０は、筒内５０上部の吸気弁５１側方の機関本体５２の部分に取り付けられる。そして、この場合、図７に示されているように、吸気弁５１がフルリフト状態にあるとき（すなわち、吸気弁のリフト量が最大リフト量であるとき、すなわち、吸気弁５１が全開状態にあるとき）に、噴孔中央軸線が吸気弁間の空間を通り且つ噴孔端部軸線が吸気弁下方の空間を通るように、噴射弁は、筒内上部の吸気弁側方の機関本体の部分に取り付けられる。したがって、第１実施形態では、吸気弁５１がフルリフト状態にあるときにフルリフト噴射が行われたとしても、通常、噴孔中央領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１間の空間を通過し、且つ、噴孔端部領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１下方の空間を通過する。

　つまり、第１実施形態の噴孔１３の屈曲角度は、吸気弁５１がフルリフト状態にあるときに、噴孔中央領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１間の空間を通過し且つ噴孔端部領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１下方の空間を通過するような角度に設定されている。つまり、概して言えば、噴孔１３の屈曲角度は、吸気弁付着を回避可能な角度に設定されている。

　なお、図６において、５３は排気弁であり、５４は点火プラグであり、５５はピストンであり、５６はボア壁面であり、５７はピストン頂面であり、５８は筒内圧センサであり、９０は電子制御装置（ＥＣＵ）である。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点５＞
　このように、噴射弁が取り付けられる場合であっても、第１実施形態の噴射弁によれば、吸気弁付着（ひいては、ＰＭ発生）を抑制しつつ、噴霧角度をより大きな角度に設定することができる。すなわち、噴孔が屈曲していないスリット形状であり且つ噴霧角度が大きい場合において、筒内上部の吸気弁側方から吸気弁方向に燃料が噴射弁から筒内に噴射されると、燃料が吸気弁に付着してしまう。したがって、吸気弁付着を回避しようとすれば、噴霧角度を小さくする必要がある。しかしながら、噴霧角度を小さくすると、噴霧内の燃料濃度が高くなり、微粒化の促進の観点から好ましくない。

　一方、第１実施形態の噴射弁によれば、噴霧中央部が吸気弁間の空間を通過し、噴霧端部が吸気弁下方の空間を通過するので、噴霧角度を小さくしなくても、吸気弁付着が生じることはない。つまり、大きな噴霧角度を設定したとしても、吸気弁付着が生じることはない。したがって、第１実施形態の噴射弁によれば、筒内上部の吸気弁側方から吸気弁方向に燃料を筒内に噴射するように噴射弁を機関本体に取り付けたとしても、吸気弁付着を抑制しつつ噴霧角度を大きな角度に設定することができる。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点６＞
　また、噴射弁が図６に示されているように取り付けられる場合であっても、第１実施形態の噴射弁によれば、吸気弁付着を抑制しつつ、噴射角を小さな角度に設定することができる。すなわち、噴孔が屈曲していないスリット形状であり且つ噴射角が小さい場合において、筒内上部の吸気弁側方から吸気弁方向に燃料が噴射弁から筒内に噴射されると、燃料が吸気弁に付着してしまう。したがって、吸気弁付着を回避しようとすれば、噴射角を大きくする（すなわち、噴射方向がより下方を向くように噴射弁を機関本体に取り付ける）必要がある。しかしながら、噴射角を大きくすると、ピストン頂面付着（ひいては、スモーク発生）の抑制および噴霧均質性の確保（ひいては、スモーク発生の抑制）の観点から好ましくない。

　一方、第１実施形態の噴射弁によれば、噴霧中央部が吸気弁間の空間を通過し、噴霧端部が吸気弁下方の空間を通過するので、噴射角を大きくしなくても、吸気弁付着が生じることはない。つまり、小さな噴射角を設定したとしても、吸気弁付着が生じることはない。したがって、第１実施形態の噴射弁によれば、筒内上部の吸気弁側方から吸気弁方向に燃料を筒内に噴射するように噴射弁を機関本体に取り付けたとしても、吸気弁付着を抑制しつつ噴射角を小さな角度に設定することができる。このように噴射角を小さな角度に設定することによって、ピストン頂面付着を抑制するとともに、噴霧均質性を確保することができる。

　なお、噴射角とは、図８の参照符号５８に示されているように、シリンダ中心軸線６１に対して垂直な平面６０であって噴孔１３を通る平面６０に対する噴射方向の角度であり、下方とは、筒内５０においてシリンダ中心軸線６１に沿ってピストン頂面側であり、ＰＭ発生とは、筒内５０におけるパティキュレートマター（微粒子）の発生であり、スモーク発生とは、筒内５０におけるスモークの発生である。

＜第１実施形態の燃料噴射弁の利点７＞
　また、上述したように、吸気弁付着の回避のために噴射角を大きくする必要がないので、吸気弁から排気弁に向かう吸入ガスの流れ（特に、タンブル流）が筒内に形成される機関では、噴流が吸入ガスの流れに同調しやすく、微粒化が促進される。なお、吸入ガスとは、吸気行程において吸気ポートを介して筒内に流入するガスであり、噴流とは、噴射弁から噴射された燃料の流れであり、タンブル流とは、シリンダ中心軸線に対して垂直な軸線周りで筒内において旋回する吸入ガスの流れである。

＜第１実施形態の噴射制御＞
　上述したように、第１実施形態の噴射弁では、フルリフト噴射時の噴霧中央部の流量（図４（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧中央部の流量（図４（Ｂ）参照）よりも少ない。また、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量（図４（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量（図４（Ｂ））よりも多い。そこで、第１実施形態では、こうしたニードルリフト量と噴霧内の流量分布との関係に鑑み、フルリフト噴射制御とパーシャルリフト噴射制御とのうちの一方の噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御が他方の噴射制御に切り替えられる。より具体的には、フルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられる。一方、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えられる。

　なお、フルリフト噴射制御とは、所定のタイミング（具体的には、圧縮上死点近傍のタイミング）においてフルリフト噴射を実行する制御であり、パーシャルリフト噴射制御とは、所定のタイミング（具体的には、圧縮上死点近傍のタイミング）においてパーシャルリフト噴射を実行する制御である。

　また、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられる場合、切替前後の総燃料噴射量が同量に維持されることが好ましい。すなわち、切替後の総燃料噴射量（すなわち、パーシャルリフト噴射制御中の総燃料噴射量）が切替前の総燃料噴射量（すなわち、フルリフト噴射制御中の総燃料噴射量）と同量に維持されることが好ましい。ここで、総燃料噴射量とは、１機関サイクル当たりに燃料噴射弁が噴射される燃料の総量である。そして、切替前後の総燃料噴射量を同量に維持する手段として、たとえば、パーシャルリフト噴射制御での１機関サイクル当たりの噴射回数を増やすという手段を採用可能である。

　同様に、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えられる場合、切替前後の総燃料噴射量が同量に維持されることが好ましい。すなわち、切替後の総燃料噴射量（すなわち、フルリフト噴射制御中の総燃料噴射量）が切替前の総燃料噴射量（すなわち、パーシャルリフト噴射制御中の総燃料噴射量）と同量に維持されることが好ましい。

＜第１実施形態の噴射制御の利点１＞
　上述したように、第１実施形態の噴射弁では、フルリフト噴射時は、噴霧端部の流量が多い。したがって、フルリフト噴射制御中に燃焼状態が悪化した場合、この悪化の原因として、ボア壁面付着が考えられる。ここで、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えることによって、噴霧内の流量分布が変わる。具体的には、噴霧端部の流量が少なくなる。これにより、ボア壁面付着が解消されるため、燃焼状態が改善される。

＜第１実施形態の噴射制御の利点２＞
　一方、パーシャルリフト噴射時は、噴霧端部の流量が少ない。したがって、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が悪化した場合、その悪化の原因として、噴霧端部の燃料の燃焼のしづらさ（すなわち、噴霧端部の燃料の燃焼が進みづらいこと、つまり、噴霧端部の燃料の燃焼速度が遅いこと）が考えられる。ここで、噴射制御をパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えることによって、噴霧内の燃料量分布が変わる。具体的には、噴霧端部の流量が多くなる。これにより、噴霧端部の燃料の燃焼が改善されるので、燃焼状態が改善される。

　このように、第１実施形態の噴射制御では、目標流量分布に応じてニードルリフト量が選択される。具体的には、噴霧端部の流量が多い噴霧流量分布が目標流量分布である場合には、噴射制御として、フルリフト噴射制御が選択され、一方、噴霧端部の流量が少ない噴霧流量分布が目標流量分布である場合には、噴射制御として、パーシャルリフト噴射制御が選択される。

＜第１実施形態の噴射制御の利点３＞
　また、第１実施形態の噴射弁では、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。したがって、フルリフト噴射時は、噴孔端部領域の燃料流量が多い。このため、噴射制御をパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えることによって、噴孔に堆積しているデポジットを除去するとともに、噴孔へのデポジットの堆積を抑制することができる。

＜第１実施形態の噴射制御の利点４＞
　また、パーシャルリフト噴射時の貫徹力は、フルリフト噴射時の貫徹力よりも弱い。このことから、フルリフト制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも低くなった場合、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられることによってボア壁面付着が解消される。このため、燃焼状態がより確実に改善される。

　つまり、フルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合において、ボア壁面付着を解消するためには、噴霧端部の流量の低下と噴霧端部の貫徹力の低下とを同時に達成することが好ましい。したがって、第１実施形態の噴射制御では、フルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射端部の流量の低下と噴霧端部の貫徹力の低下とを同時に達成するために、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えているとも言える。

＜第１実施形態の噴射制御の利点５＞
　また、上述したように、噴孔がスリット形状である場合、パーシャルリフト噴射時の噴霧角度は、フルリフト噴射時の噴霧角よりも小さい。つまり、パーシャルリフト噴射時の噴霧形状は、フルリフト噴射時の噴霧形状とは大きく異なる。このことからも、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられることによって、ボア壁面付着が解消される。このため、燃焼状態がより確実に改善される。

＜第１実施形態の追加の燃料噴射制御＞
　なお、第１実施形態の燃料噴射制御において、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態である場合、パーシャルリフト噴射制御が継続されてもよい。しかしながら、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態であるときに噴射制御をパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えたとしても燃焼状態が所定の燃焼状態に維持される場合、噴射制御をパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えるようにしてもよい。これによれば、燃焼状態を所定の燃焼状態に維持しつつ、噴孔に堆積したデポジットを除去することができるとともに、噴孔へのデポジットの堆積を抑制することができるという利点が得られる。

＜第１実施形態の噴射制御フロー＞
　第１実施形態の噴射制御フローの一例が図９に示されている。図９のフローは、所定時間が経過する毎に実行される。図９のフローが開始されると、始めに、ステップ１０において、目標燃料噴射量Ｑが決定される。次いで、ステップ１１において、トルク変動量ＣＴが所定量ＣＴｔｈよりも大きい（ＣＴ＞ＣＴｔｈ）か否かが判別される。ここで、ＣＴ＞ＣＴｔｈではないと判別されたときには、フローはそのまま終了する。この場合、現在の噴射制御が継続される。一方、ＣＴ＞ＣＴｔｈであると判別されたときには、ステップ１２において、フルリフトフラグＦｆがセットされている（Ｆｆ＝１）か否かが判別される。このフラグＦｆは、フルリフト噴射制御が実行されているときにセットされ、パーシャルリフト噴射制御が実行されているときにリセットされているフラグである。

　ステップ１２において、Ｆｆ＝１であると判別されたとき（すなわち、フルリフト噴射制御が実行されているとき）には、ステップ１３において、パーシャルリフト量（すなわち、１回のパーシャルリフト噴射におけるニードルリフト量）Ｌｐが決定される。次いで、ステップ１４において、ステップ１０で決定された目標燃料噴射量Ｑとステップ１３で決定されたパーシャルリフト量Ｌｐとに基づいて噴射回数Ｎｐが決定される。すなわち、ステップ１３で決定されたパーシャルリフト量Ｌｐのパーシャルリフト噴射によって、ステップ１０で決定された目標燃料噴射量Ｑの燃料を噴射するために必要なパーシャルリフト噴射の回数が決定される。次いで、ステップ１５において、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられ、フローが終了する。この場合、ステップ１５で噴射制御が切り替えられた後は、各気筒の各機関サイクルにおいて、ステップ１３で決定されたパーシャルリフト量Ｌｐでのパーシャルリフト噴射がステップ１４で決定された噴射回数Ｎｐだけ実行される。

　一方、ステップ１２において、Ｆｆ＝１ではないと判別されたとき（すなわち、パーシャルリフト噴射制御が実行されているとき）には、ステップ１６において、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えられ、フローが終了する。この場合、ステップ１６で噴射制御が切り替えられた後は、各気筒の各機関サイクルにおいて、ステップ１０で決定された目標燃料噴射量Ｑの燃料が噴射されるようにフルリフト噴射が実行される。

＜第２実施形態＞
　第２実施形態について説明する。以下で説明されない第２実施形態の構成および制御は、それぞれ、第１実施形態の構成および制御と同じであるか、あるいは、以下で説明する第２実施形態の構成または制御に鑑みたときに第１実施形態の構成または制御から当然に導き出される構成および制御である。

＜第２実施形態の噴孔の構成＞
　第２実施形態の噴射弁の噴孔の詳細が図１０に示されている。図１０（Ａ）は、噴射弁の先端を噴射弁軸線に沿って噴射弁の外から見た場合の噴射弁の先端を示している。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の線Ｂ－Ｂの断面を示し、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の線Ｃ－Ｃの断面を示している。なお、第２実施形態の噴孔１３の形状は、第１実施形態の噴孔１３の形状を同じである。

＜噴孔の位置＞
　噴孔１３は、噴孔端部軸線３５がサック中心３３と交差するようにノズル１１の先端に形成されている。したがって、噴孔中央軸線３４はサック中心３３とは交差しない。また、噴孔１３は、噴孔端部領域２７よりも、噴孔中央領域２６のほうがシート部２１に近いように形成されている。すなわち、噴孔１３の中央領域２７とそれに最も近いシート部２１との間の距離が噴孔１３の端部領域２７とそれに最も近いシート部２１との間の距離よりも短いように、噴孔１３が形成されている。別の言い方をすると、噴孔１３の中央領域２６がシート部２１に近く且つ噴孔１３の端部領域２７がシート部２１から遠いように、噴孔１３が形成されている。

　なお、図１０に示されている噴孔では、２つの噴孔端部軸線３５を含む平面が噴射弁軸線１８上にあるが、この平面が噴射弁軸線１８に対して角度をもっていてもよい。

＜第２実施形態の噴霧内の流量分布＞
　第２実施形態の噴射弁１０から噴射される噴霧が図１１に示されている。図１１は、図４と同様の図である。図１１（Ａ）は、フルリフト噴射時の噴霧を示し、図１１（Ｂ）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧を示している。図１１において、４０は噴霧中央部であり、４１は噴霧端部である。

　第２実施形態の噴射弁１０では、噴孔端部領域２７よりも噴孔中央領域２６のほうがシート部２１に近い。このため、フルリフト噴射時の噴霧中央部４０の流量（図１１（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧中央部４０の流量（図４（Ｂ）参照）よりも多い。すなわち、フルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合は、パーシャルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔中央領域からの噴射量の割合よりも大きい。また、フルリフト噴射時の噴霧端部４１の流量（図４（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部４１の流量（図４（Ｂ）参照）よりも少ない。すなわち、フルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合は、パーシャルリフト噴射時の全噴射量に占める噴孔端部領域からの噴射量の割合よりも小さい。

＜第２実施形態の噴霧角度および貫徹力＞
　第１実施形態と同様に、フルリフト噴射時の噴霧角度は、パーシャルリフト噴射時の噴霧角度よりも大きい。フルリフト噴射時の貫徹力は、パーシャルリフト噴射時の貫徹力よりも大きい。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点１＞
　上述したように、フルリフト噴射時の噴霧中央部の流量は、パーシャルリフト噴射時の噴霧中央部の流量よりも多い。また、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。こうした流量の違いが生じるのは、第２実施形態の噴射弁の噴孔がその中央において屈曲しており且つ噴孔端部領域よりも噴孔中央領域のほうがシート部に近い構成になっているからである。したがって、第２実施形態の噴射弁によれば、機関運転状態や燃焼状態に応じて、噴射形態を選択することによって、より適した流量分布の噴霧を選択することができる。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点２＞
　また、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも少ない。したがって、ボア壁面付着を抑制すべき要求があるときに、噴射形態としてフルリフト噴射を選択することによって、ボア壁面付着を抑制することができる。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点３＞
　一方、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。このため、第１実施形態の噴射弁においてフルリフト噴射が選択された場合と同じ理由から、噴孔に堆積しているデポジットを除去すべき要求、または、噴孔へのデポジットの堆積を抑制すべき要求があるときに、噴射形態としてパーシャルリフト噴射を選択することによって、噴孔に堆積しているデポジットを除去することができるとともに、噴孔の端部領域へのデポジットの堆積を抑制することができる。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点４＞
　また、上述したように、フルリフト噴射時の噴霧角度は、パーシャルリフト噴射時の噴霧角度よりも大きく、フルリフト噴射時の貫徹力は、パーシャルリフト噴射時の貫徹力よりも大きい。したがって、第２実施形態の噴射弁によれば、機関運転状態や燃焼状態に応じて、前記噴霧内の流量分布に加えて噴霧角度および／または貫徹力を考慮し、より適した特性を有する噴霧を選択することができる。

＜燃料噴射弁の取付＞
　第１実施形態の噴射弁１０と同様に、第２実施形態の噴射弁１０も、筒内５０上部の吸気弁５１側方の機関本体５２の部分に取り付けられる。そして、この場合、第１実施形態の噴射弁１０と同様に、吸気弁５１がフルリフト状態にあるときに、噴孔中央軸線が吸気弁間の空間を通り且つ噴孔端部軸線が吸気弁下方の空間を通るように、噴射弁は、筒内上部の吸気弁側方の機関本体の部分に取り付けられる。したがって、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、吸気弁５１がフルリフト状態にあるときにフルリフト噴射が行われたとしても、通常、噴孔中央領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１間の空間を通過し、且つ、噴孔端部領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１下方の空間を通過する。

　つまり、第２実施形態の噴孔１３の屈曲角度は、吸気弁５１がフルリフト状態にあるときに、噴孔中央領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１間の空間を通過し且つ噴孔端部領域から流出口を介して噴射された燃料が吸気弁５１下方の空間を通過するような角度に設定されている。つまり、概して言えば、噴孔１３の屈曲角度は、吸気弁付着を回避可能な角度に設定されている。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点５＞
　このように、噴射弁が取り付けられる場合であっても、第１実施形態の噴射弁に関連して説明した理由と同じ理由から、吸気弁付着を抑制しつつ噴霧角度をより大きな角度に設定することができる。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点６＞
　また、噴射弁が図６に示されているように取り付けられる場合であっても、第２実施形態の噴射弁によれば、第１実施形態の噴射弁に関連して説明した理由と同じ理由から、吸気弁付着を抑制しつつ噴射角を小さな角度に設定することができる。

＜第２実施形態の燃料噴射弁の利点７＞
　また、上述したように、吸気弁付着の回避のために噴射角を大きくする必要がないので、第１実施形態の噴射弁に関連して説明した理由と同じ理由から、吸気弁から排気弁に向かう吸入ガスの流れ（特に、タンブル流）が筒内に形成される機関では、噴流が吸入ガスの流れに同調しやすく、微粒化が促進される。

＜第２実施形態の噴射制御＞
　上述したように、第２実施形態の噴射弁では、フルリフト噴射時の噴霧中央部の流量（図１１（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧中央部の流量（図１１（Ｂ）参照）よりも多い。また、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量（図１１（Ａ）参照）は、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量（図１１（Ｂ）参照）よりも少ない。そこで、第２実施形態では、こうしたニードルリフト量と噴霧内の流量分布との関係に鑑み、高負荷低回転時のフルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、水温が所定温度よりも高いこと（すなわち、機関温度が所定温度よりも高いこと）を条件として、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられる。一方、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えられる。

＜第２実施形態の噴射制御の利点１＞
　上述したように、第２実施形態の噴射弁では、フルリフト噴射時は、噴霧端部の流量が少ない。したがって、フルリフト噴射制御中に燃焼状態が悪化した場合に、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えることによって、第１実施形態の噴射制御においてパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に噴射制御を切り替えた場合に関連して説明した理由と同じ理由から、噴霧端部の燃料の燃焼が改善されるので、燃焼状態が改善される。

　なお、パーシャルリフト噴射制御に噴射制御を切り替える条件として、機関温度が所定温度よりも高いという条件が採用されている理由は、パーシャルリフト噴射制御への切替によって噴霧端部の流量が多くなり、ボア壁面付着による燃焼状態の悪化が懸念されるからである。すなわち、パーシャルリフト噴射制御に切り替えられ、ボア壁面付着が生じたとしても、機関温度が高ければ、ボアに付着した燃料は即座に蒸発するので、燃焼状態の悪化は生じづらい。

＜第２実施形態の噴射制御の利点２＞
　一方、パーシャルリフト噴射時は、噴霧端部の流量が多い。したがって、パーシャルリフト噴射制御中に燃焼状態が悪化した場合、この悪化の原因として、ボア壁面付着が考えられる。ここで、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えることによって、第１実施形態において噴射制御をパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替える場合に関連して説明した理由と同じ理由から、ボア壁面付着が解消されるため、燃焼状態が改善される。

　このように、第２実施形態の噴射制御では、目標流量分布に応じてニードルリフト量が選択される。具体的には、噴霧端部の流量が少ない噴霧流量分布が目標流量分布である場合には、噴射制御として、フルリフト噴射制御が選択され、一方、噴霧端部の流量が多い噴霧流量分布が目標流量分布である場合には、噴射制御として、パーシャルリフト噴射制御が選択される。

＜第２実施形態の噴射制御の利点３＞
　また、第２実施形態の噴射弁では、パーシャルリフト噴射時の噴霧端部の流量は、フルリフト噴射時の噴霧端部の流量よりも多い。したがって、パーシャルリフト噴射時は、噴孔端部領域の燃料流量が多い。このため、噴射制御をフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えることによって、噴孔に堆積しているデポジットを除去するとともに、噴孔へのデポジットの堆積を抑制することができる。

＜第２実施形態の噴射制御の利点４＞
　また、パーシャルリフト噴射時の貫徹力は、フルリフト噴射時の貫徹力よりも弱い。このことから、高負荷低回転時のフルリフト制御中に燃焼状態が所定の燃焼状態よりも悪化した場合、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられたとしても、ボア壁面付着が生じる可能性が低く、ボア壁面付着に起因する燃焼状態の悪化が抑制される。

＜第２実施形態の噴射制御の利点５＞
　また、上述したように、パーシャルリフト噴射時の噴霧角度は、フルリフト噴射時の噴霧角度よりも小さい。このことからも、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられたときにボア壁面付着が生じる可能性が低く、ボア壁面付着に起因する燃焼状態の悪化が抑制される。

＜第２実施形態の噴射制御フロー＞
　第２実施形態の噴射制御フローの一例が図１２に示されている。図１２のフローは、所定時間が経過する毎に実行される。図１２のフローが開始されると、始めに、ステップ２０において、目標燃料噴射量Ｑが決定される。次いで、ステップ２１において、トルク変動量ＣＴが所定量ＣＴｔｈよりも大きい（ＣＴ＞ＣＴｔｈ）か否かが判別される。ここで、ＣＴ＞ＣＴｔｈではないと判別されたときには、フローはそのまま終了する。この場合、現在の噴射制御が維持される。一方、ＣＴ＞ＣＴｔｈであると判別されたときには、ステップ２２において、フルリフトフラグＦｆがセットされている（Ｆｆ＝１）か否かが判別される。このフラグＦｆは、図９のフローのフルリフトフラグと同じフラグである。

　ステップ２２において、Ｆｆ＝１であると判別されたとき（すなわち、フルリフト噴射が実行されているとき）には、ステップ２３において、機関回転数ＮＥが所定回転数ＮＥｔｈよりも小さく且つ機関負荷ＫＬが所定負荷ＫＬｔｈよりも大きく且つ水温ＴＷが所定温度ＴＷｔｈよりも高い（ＮＥ＜ＮＥｔｈ且つＫＬ＞ＫＬｔｈ且つＴＷ＞ＴＷｔｈ）か否かが判別される。

　ここで、ＮＥ＜ＮＥｔｈ且つＫＬ＞ＫＬｔｈ且つＴＷ＞ＴＷｔｈであると判別されたときには、ステップ２４において、パーシャルリフト量Ｌｐが決定される。次いで、ステップ２５において、ステップ２０で決定された目標燃料噴射量Ｑとステップ２４で決定されたパーシャルリフト量Ｌｐとに基づいて噴射回数Ｎｐが決定される。すなわち、ステップ２４で決定されたパーシャルリフト量Ｌｐのパーシャルリフト噴射によって、ステップ２０で決定された目標燃料噴射量Ｑの燃料を噴射するために必要なパーシャルリフト噴射の回数が決定される。次いで、ステップ２６において、噴射制御がフルリフト噴射制御からパーシャルリフト噴射制御に切り替えられ、フローが終了する。この場合、ステップ２６において噴射制御が切り替えられた後は、各気筒の各機関サイクルにおいて、ステップ２４で決定されたパーシャルリフト量Ｌｐでのパーシャルリフト噴射がステップ２５で決定された噴射回数だけ実行される。

　ステップ２３において、ＮＥ＜ＮＥｔｈ且つＫＬ＞ＫＬｔｈ且つＴＷ＞ＴＷｔｈではないと判別されたときには、フローはそのまま終了する。この場合、現在の噴射制御（すなわち、フルリフト噴射制御）が継続される。

　ステップ２２において、Ｆｆ＝１ではないと判別されたとき（すなわち、パーシャルリフト噴射が実行されているとき）には、ステップ２７において、噴射制御がパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御に切り替えられ、フローが終了する。この場合、ステップ２７で噴射制御が切り替えられた後は、各気筒の各機関サイクルにおいて、ステップ２０で決定された目標燃料噴射量Ｑの燃料が噴射されるようにフルリフト噴射が実行される。

　また、上述した実施形態の燃料噴射制御は、燃焼状態に応じてフルリフト噴射制御からパーシャル噴射制御への切替とパーシャルリフト噴射制御からフルリフト噴射制御への切替との両方を実施するものである。しかしながら、上述した実施形態の燃料噴射制御の考え方は、燃焼状態に応じてこれら切替のいずれか一方のみを実施する場合にも適用可能である。

Claims

　内燃機関の燃料噴射弁であって、ニードルリフト量が可変であり、矩形をその長手方向中央で屈曲して得られるスリット状の横断面を有する噴孔を備えた燃料噴射弁。
　吸気弁のリフト量が最大リフト量であるときに前記噴孔の中央軸線が吸気弁間の空間を通り且つ前記噴孔の端部軸線が吸気弁下方の空間を通るように筒内上部の吸気弁側方の機関本体の部分に取り付けられる請求項１に記載の燃料噴射弁。
　前記噴孔の端部領域が当該噴孔の中央領域よりもニードルシート部に近いように前記噴孔が形成されている請求項１に記載の燃料噴射弁。
　前記噴孔の中央領域が当該噴孔の端部領域よりもニードルシート部に近いように前記噴孔が形成されている請求項１に記載の燃料噴射弁。